أنبوب فولاذي

يضخ
الأنبوب عبارة عن مقطع أنبوبي أو أسطوانة مجوفة ، عادةً ولكن ليس بالضرورة من مقطع عرضي دائري ، تستخدم بشكل أساسي لنقل المواد التي يمكن أن تتدفق - السوائل والغازات (السوائل) ، الملاط ، المساحيق وكتل المواد الصلبة الصغيرة.يمكن استخدامه أيضًا للتطبيقات الهيكلية ؛الأنبوب المجوف أكثر صلابة لكل وحدة وزن من الأعضاء الصلبة.

في الاستخدام الشائع ، عادة ما تكون الكلمتان "أنبوب" و "أنبوب" قابلين للتبادل ، ولكن في الصناعة والهندسة ، يتم تعريف المصطلحات بشكل فريد.اعتمادًا على المعيار المطبق الذي يتم تصنيعه وفقًا له ، يتم تحديد الأنبوب عمومًا بقطر اسمي بقطر خارجي ثابت (OD) وجدول يحدد السماكة.غالبًا ما يتم تحديد الأنبوب بواسطة سمك الجدار وسمك OD ، ولكن يمكن تحديده بواسطة أي اثنين من OD ، والقطر الداخلي (ID) ، وسماكة الجدار.يتم تصنيع الأنابيب عمومًا وفقًا لواحد من عدة معايير صناعية دولية ووطنية. [1]بينما توجد معايير مماثلة لأنابيب تطبيقات صناعية معينة ، غالبًا ما يتم تصنيع الأنبوب بأحجام مخصصة ونطاق أوسع من الأقطار والتفاوتات.توجد العديد من المعايير الصناعية والحكومية لإنتاج الأنابيب والأنابيب.يتم تطبيق مصطلح "أنبوب" بشكل شائع على المقاطع غير الأسطوانية ، أي الأنابيب المربعة أو المستطيلة.بشكل عام ، "أنبوب" هو المصطلح الأكثر شيوعًا في معظم أنحاء العالم ، بينما يستخدم مصطلح "أنبوب" على نطاق واسع في الولايات المتحدة.

يشير كل من "الأنبوب" و "الأنبوب" إلى مستوى من الصلابة والثبات ، في حين أن الخرطوم (أو الأنبوب) عادة ما يكون محمولًا ومرنًا.يتم دائمًا إنشاء مجموعات الأنابيب باستخدام تركيبات مثل الأكواع ، المحملات ، وما إلى ذلك ، بينما يمكن تشكيل الأنبوب أو ثنيه في تكوينات مخصصة.بالنسبة للمواد غير المرنة ، التي لا يمكن تشكيلها ، أو حيث يخضع البناء للقوانين أو المعايير ، يتم أيضًا إنشاء مجموعات الأنابيب باستخدام تركيبات الأنابيب.

الاستخدامات
تركيب الأنابيب في أحد شوارع بيلو هوريزونتي ، البرازيل
السباكة
ماء الصنبور
الري
خطوط الأنابيب التي تنقل الغاز أو السائل لمسافات طويلة
أنظمة الهواء المضغوط
غلاف الدعائم الخرسانية المستخدمة في مشاريع البناء
عمليات التصنيع عالية الحرارة أو الضغط العالي
صناعة البترول:
غلاف آبار النفط
معدات تكرير النفط
توصيل السوائل ، الغازية أو السائلة ، في مصنع معالجة من نقطة إلى نقطة أخرى في العملية
تسليم المواد الصلبة السائبة ، في الغذاء أو مصنع المعالجة من نقطة إلى نقطة أخرى في العملية
بناء أوعية تخزين عالية الضغط (لاحظ أن أوعية الضغط الكبيرة تُصنع من الألواح ، وليس من الأنابيب نظرًا لسمك جدارها وحجمها).
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الأنابيب للعديد من الأغراض التي لا تتضمن نقل السوائل.غالبًا ما يتم إنشاء الدرابزين والسقالات والهياكل الداعمة من الأنابيب الهيكلية ، خاصة في البيئة الصناعية.

صناعة
المقال الرئيسي: رسم الأنبوب
هناك ثلاث عمليات لتصنيع الأنابيب المعدنية.يعتبر الصب بالطرد المركزي لمعدن السبائك الساخنة من أبرز العمليات [بحاجة لمصدر] يتم تصنيع أنابيب حديد الدكتايل بشكل عام بهذه الطريقة.

يتم تشكيل الأنبوب غير الملحوم (SMLS) عن طريق سحب قضيب صلب فوق قضيب خارقة لإنشاء غلاف مجوف في عملية تسمى الثقب الدوراني.نظرًا لأن عملية التصنيع لا تتضمن أي لحام ، يُنظر إلى الأنابيب غير الملحومة على أنها أقوى وأكثر موثوقية.تاريخيًا ، كان يُنظر إلى الأنابيب غير الملحومة على أنها تتحمل الضغط بشكل أفضل من الأنواع الأخرى ، وغالبًا ما كانت متاحة أكثر من الأنابيب الملحومة.

التقدم منذ السبعينيات في المواد والتحكم في العمليات والاختبار غير المدمر ، يسمح للأنابيب الملحومة المحددة بشكل صحيح باستبدال سلس في العديد من التطبيقات.يتم تشكيل الأنبوب الملحوم من خلال لوحة درفلة ولحام خط اللحام (عادةً عن طريق اللحام بالمقاومة الكهربائية ("ERW") ، أو اللحام بالصهر الكهربائي ("EFW")).يمكن إزالة وميض اللحام من الأسطح الداخلية والخارجية باستخدام نصل الوشاح.يمكن أيضًا معالجة منطقة اللحام بالحرارة لجعل التماس أقل وضوحًا.غالبًا ما يكون للأنابيب الملحومة تفاوتات أبعاد أكثر إحكامًا من النوع غير الملحوم ، ويمكن أن تكون أرخص في التصنيع.

هناك عدد من العمليات التي يمكن استخدامها لإنتاج أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب.كل من هذه العمليات تؤدي إلى اندماج أو دمج مكونات الصلب في الأنابيب.يمر التيار الكهربائي عبر الأسطح التي يجب أن تكون ملحومة معًا ؛نظرًا لأن المكونات التي يتم لحامها معًا تقاوم التيار الكهربائي ، يتم توليد الحرارة التي تشكل اللحام.تتشكل أحواض من المعدن المنصهر حيث يتصل السطحان عند مرور تيار كهربائي قوي عبر المعدن ؛تشكل هذه البرك من المعدن المنصهر اللحام الذي يربط المكونين المتاخمين.

يتم تصنيع أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب من اللحام الطولي للفولاذ.عملية اللحام لأنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب مستمرة ، على عكس لحام مقاطع مميزة على فترات.تستخدم عملية المتفجرات من مخلفات الحرب ملفًا فولاذيًا كمادة وسيطة.
تستخدم عملية اللحام بتقنية الحث عالي التردد (HFI) لتصنيع أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب.في هذه العملية ، يتم تطبيق تيار لحام الأنبوب عن طريق ملف تحريض حول الأنبوب.يعتبر HFI بشكل عام متفوقًا تقنيًا على المتفجرات من مخلفات الحرب "العادية" عند تصنيع الأنابيب للتطبيقات الهامة ، مثل الاستخدام في قطاع الطاقة ، بالإضافة إلى الاستخدامات الأخرى في تطبيقات الأنابيب الخطية ، وكذلك للغلاف والأنابيب.
قد يكون الأنبوب ذو القطر الكبير (25 سم (10 بوصات) أو أكثر) من المتفجرات من مخلفات الحرب أو EFW أو أنابيب ملحومة بالقوس المغمور ("SAW").هناك نوعان من التقنيات التي يمكن استخدامها لتصنيع أنابيب فولاذية بأحجام أكبر من الأنابيب الفولاذية التي يمكن إنتاجها بواسطة عمليات غير ملحومة ومخلفات الحرب من المتفجرات.نوعان من الأنابيب التي يتم إنتاجها من خلال هذه التقنيات هما الأنابيب الملحومة بالقوس المغمور طوليًا (LSAW) والأنابيب الملحومة القوسية المغمورة الحلزونية (SSAW).يتم تصنيع LSAW عن طريق ثني ولحام الصفائح الفولاذية العريضة والأكثر استخدامًا في تطبيقات صناعة النفط والغاز.نظرًا لتكلفتها المرتفعة ، نادرًا ما تُستخدم أنابيب LSAW في تطبيقات غير الطاقة منخفضة القيمة مثل خطوط أنابيب المياه.يتم إنتاج أنابيب SSAW عن طريق اللحام الحلزوني (الحلزوني) لفائف الصلب ولها ميزة التكلفة على أنابيب LSAW ، حيث تستخدم العملية لفائف بدلاً من ألواح الصلب.على هذا النحو ، في التطبيقات التي يكون فيها اللحام الحلزوني مقبولًا ، قد تكون أنابيب SSAW مفضلة على أنابيب LSAW.تتنافس كل من أنابيب LSAW وأنابيب SSAW ضد أنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب والأنابيب غير الملحومة في نطاقات قطرها من 16 إلى 24 بوصة.

عادة ما يتم بثق أنابيب التدفق ، سواء كانت معدنية أو بلاستيكية
المواد

تضمنت أنابيب المياه التاريخية من فيلادلفيا أنابيب خشبية
الأنابيب مصنوعة من العديد من المواد بما في ذلك السيراميك والزجاج والألياف الزجاجية والعديد من المعادن والخرسانة والبلاستيك.في الماضي ، كان الخشب والرصاص (plumbum اللاتينية ، التي تأتي منها كلمة "plumbum") شائعًا.

تصنع الأنابيب المعدنية عادةً من الفولاذ أو الحديد ، مثل الفولاذ الأسود (المطلي) غير المصقول ، والفولاذ الكربوني ، والفولاذ المقاوم للصدأ ، والفولاذ المجلفن ، والنحاس ، وحديد الدكتايل.تتعرض الأنابيب التي أساسها الحديد للتآكل إذا تم استخدامها في تيار مائي عالي الأكسجين. [2]يمكن استخدام أنابيب أو أنابيب من الألومنيوم عندما يكون الحديد غير متوافق مع مائع الخدمة أو عندما يكون الوزن مصدر قلق ؛يستخدم الألمنيوم أيضًا في أنابيب نقل الحرارة كما هو الحال في أنظمة التبريد.تشتهر الأنابيب النحاسية بأنظمة السباكة الخاصة بالمياه المنزلية (الصالحة للشرب) ؛يمكن استخدام النحاس عندما يكون نقل الحرارة مرغوبًا فيه (أي مشعات أو مبادلات حرارية).يتم استخدام سبائك Inconel و chrome moly والتيتانيوم في أنابيب الضغط ودرجات الحرارة المرتفعة في مرافق المعالجة والطاقة.عند تحديد السبائك لعمليات جديدة ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار القضايا المعروفة لتأثير الزحف والتوعية.

لا تزال أنابيب الرصاص موجودة في أنظمة توزيع المياه المنزلية القديمة وغيرها ، ولكن لم يعد مسموحًا بها لمنشآت أنابيب مياه الشرب الجديدة نظرًا لسميتها.تتطلب العديد من قوانين البناء الآن استبدال أنابيب الرصاص في المنشآت السكنية أو المؤسسية بأنابيب غير سامة أو معالجة الأجزاء الداخلية للأنابيب بحمض الفوسفوريك.وفقًا لأحد كبار الباحثين والخبراء الرئيسيين في جمعية قانون البيئة الكندية ، "... لا يوجد مستوى آمن من الرصاص [للتعرض البشري]". [3]في عام 1991 ، أصدرت وكالة حماية البيئة الأمريكية قاعدة الرصاص والنحاس ، وهي لائحة فيدرالية تحد من تركيز الرصاص والنحاس المسموح به في مياه الشرب العامة ، فضلاً عن الكمية المسموح بها من تآكل الأنابيب الذي يحدث بسبب الماء نفسه.في الولايات المتحدة ، تشير التقديرات إلى أن 6.5 مليون خط خدمة رئيسي (الأنابيب التي تربط أنابيب المياه بالسباكة المنزلية) التي تم تركيبها قبل الثلاثينيات لا تزال قيد الاستخدام. [4]

تستخدم الأنابيب البلاستيكية على نطاق واسع لوزنها الخفيف ، ومقاومتها للمواد الكيميائية ، وخصائصها غير المسببة للتآكل ، وسهولة إجراء التوصيلات.تشمل المواد البلاستيكية البولي فينيل كلوريد (PVC) ، [5] كلوريد البوليفينيل المكلور (CPVC) ، البلاستيك المقوى بالألياف (FRP) ، [6] ملاط ​​البوليمر المقوى (RPMP) ، [6] البولي بروبيلين (PP) ، البولي إيثيلين (PE) ، الصليب - البولي إيثيلين عالي الكثافة المرتبط (PEX) ، والبولي بيوتيلين (PB) ، والأكريلونيتريل بوتادين ستيرين (ABS) ، على سبيل المثال.في العديد من البلدان ، تمثل الأنابيب البلاستيكية معظم مواد الأنابيب المستخدمة في التطبيقات البلدية المدفونة لتوزيع مياه الشرب وأنابيب مياه الصرف الصحي.يتوقع باحثو السوق أن يصل إجمالي الإيرادات العالمية إلى أكثر من 80 مليار دولار أمريكي في عام 2019. [7]في أوروبا ، ستبلغ القيمة السوقية تقريبًا.12.7 مليار يورو في عام 2020 [8]

قد يكون الأنبوب مصنوعًا من الخرسانة أو السيراميك ، عادةً لتطبيقات الضغط المنخفض مثل تدفق الجاذبية أو الصرف.لا تزال أنابيب الصرف الصحي تصنع في الغالب من الخرسانة أو الطين المزجج.يمكن استخدام الخرسانة المسلحة للأنابيب الخرسانية ذات القطر الكبير.يمكن استخدام مادة الأنابيب هذه في العديد من أنواع الإنشاءات ، وغالبًا ما تُستخدم في نقل تدفق الجاذبية لمياه العواصف.عادة ما يكون لهذا الأنبوب جرس استقبال أو تركيب متدرج ، مع تطبيق طرق ختم مختلفة عند التثبيت.

إمكانية التتبع وتنقيح المادة الإيجابية (PMI)
عندما يتم تشكيل سبائك الأنابيب ، يتم إجراء الاختبارات المعدنية لتحديد تكوين المواد بنسبة٪ لكل عنصر كيميائي في الأنابيب ، ويتم تسجيل النتائج في تقرير اختبار المواد (MTR).يمكن استخدام هذه الاختبارات لإثبات أن السبيكة تتوافق مع المواصفات المختلفة (على سبيل المثال 316 SS).يتم ختم الاختبارات من قبل قسم ضمان الجودة / مراقبة الجودة بالمصنع ويمكن استخدامها لتتبع المواد مرة أخرى إلى المصنع من قبل المستخدمين المستقبليين ، مثل مصنعي الأنابيب والتجهيزات.يعد الحفاظ على إمكانية التتبع بين مادة السبيكة و MTR المرتبطة بها قضية مهمة لضمان الجودة.يتطلب QA غالبًا كتابة رقم الحرارة على الأنبوب.يجب أيضًا اتخاذ الاحتياطات لمنع إدخال المواد المزيفة.كنسخة احتياطية للحفر / وضع العلامات على تعريف المواد على الأنبوب ، يتم إجراء تحديد إيجابي للمواد (PMI) باستخدام جهاز محمول باليد ؛يقوم الجهاز بمسح مادة الأنبوب باستخدام الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة (الأشعة السينية الفلورية / XRF) ويتلقى الرد الذي تم تحليله طيفيًا.

الأحجام
المقال الرئيسي: حجم الأنبوب الاسمي
يمكن أن تكون أحجام الأنابيب مربكة لأن المصطلحات قد تتعلق بأبعاد تاريخية.على سبيل المثال ، أنبوب الحديد نصف بوصة ليس له أي بعد نصف بوصة.في البداية ، كان الأنبوب نصف بوصة يبلغ قطره الداخلي 1⁄2 بوصة (13 ملم) - ولكن كان له أيضًا جدران سميكة.مع تحسن التكنولوجيا ، أصبحت الجدران الأرق ممكنة ، لكن القطر الخارجي ظل كما هو بحيث يمكن أن يتزاوج مع الأنابيب القديمة الموجودة ، مما يزيد القطر الداخلي إلى ما يزيد عن نصف بوصة.تاريخ الأنابيب النحاسية مشابه.في الثلاثينيات من القرن الماضي ، تم تحديد الأنبوب بقطره الداخلي وسماكة جداره 1⁄16 بوصة (1.6 مم).وبالتالي ، كان للأنبوب النحاسي مقاس 1 بوصة (25 مم) قطر خارجي 1 + 1⁄8 بوصة (28.58 مم).كان القطر الخارجي هو البعد المهم للتزاوج مع التركيبات.عادة ما يكون سمك الجدار على النحاس الحديث أرق من 1 - 16 بوصة (1.6 مم) ، لذلك يكون القطر الداخلي "اسميًا" فقط وليس بعدًا متحكمًا. [9]اعتمدت تقنيات الأنابيب الحديثة في بعض الأحيان على نظام تحجيم خاص بها.تستخدم الأنابيب البلاستيكية حجم الأنبوب الاسمي.

يتم تحديد أحجام الأنابيب من خلال عدد من المعايير الوطنية والدولية ، بما في ذلك API 5L و ANSI / ASME B36.10M و B36.19M في الولايات المتحدة و BS 1600 و BS EN 10255 في المملكة المتحدة وأوروبا.

هناك طريقتان شائعتان لتحديد القطر الخارجي للأنبوب (OD).يُطلق على طريقة أمريكا الشمالية اسم NPS ("حجم الأنبوب الاسمي") وتعتمد على البوصة (يشار إليها كثيرًا أيضًا باسم NB ("التجويف الاسمي")).النسخة الأوروبية تسمى DN ("Diametre Nominal" / "Nominal Diameter") وتعتمد على المليمترات.يسمح تحديد القطر الخارجي للأنابيب من نفس الحجم أن تتناسب مع بعضها بغض النظر عن سمك الجدار.

بالنسبة لأحجام الأنابيب التي تقل عن NPS 14 بوصة (DN 350) ، تعطي كلتا الطريقتين قيمة اسمية لـ OD التي يتم تقريبها وليست مماثلة لـ OD الفعلي.على سبيل المثال ، NPS 2 بوصة و DN 50 هما نفس الأنبوب ، لكن OD الفعلي هو 2.375 بوصة أو 60.33 ملم.الطريقة الوحيدة للحصول على OD الفعلي هي البحث عنه في جدول مرجعي.
بالنسبة لأحجام الأنابيب التي تبلغ 14 بوصة (DN 350) وأكبر حجم NPS هو القطر الفعلي بالبوصة وحجم DN يساوي NPS مضروبًا في 25 (وليس 25.4) مقربًا إلى مضاعف مناسب لـ 50. على سبيل المثال ، NPS 14 لديه بقطر 14 بوصة أو 355.60 ملم ، وهو ما يعادل DN 350.
نظرًا لأن القطر الخارجي ثابت لحجم أنبوب معين ، فإن القطر الداخلي سيختلف اعتمادًا على سمك جدار الأنبوب.على سبيل المثال ، يحتوي أنبوب 2 جدول 80 على جدران أكثر سمكًا وبالتالي قطر داخلي أصغر من أنبوب 2 ″ جدول 40.

تم إنتاج الأنابيب الفولاذية منذ حوالي 150 عامًا.تم تصميم أحجام الأنابيب المستخدمة اليوم في PVC والمغلفنة في الأصل منذ سنوات للأنابيب الفولاذية.تم تعيين نظام الأرقام ، مثل Sch 40 ، 80 ، 160 ، منذ فترة طويلة ويبدو غريبًا بعض الشيء.على سبيل المثال ، أنبوب Sch 20 أرق من Sch 40 ، ولكن نفس القطر الخارجي.وبينما تعتمد هذه الأنابيب على أحجام الأنابيب الفولاذية القديمة ، هناك أنابيب أخرى ، مثل cpvc للمياه الساخنة ، تستخدم أحجام الأنابيب ، من الداخل والخارج ، بناءً على معايير حجم الأنابيب النحاسية القديمة بدلاً من الفولاذ.

توجد العديد من المعايير المختلفة لأحجام الأنابيب ، ويختلف انتشارها حسب الصناعة والمنطقة الجغرافية.يتضمن تعيين حجم الأنبوب بشكل عام رقمين ؛واحد يشير إلى القطر الخارجي (OD) أو القطر الاسمي ، والآخر يشير إلى سمك الجدار.في أوائل القرن العشرين ، تم تحديد حجم الأنبوب الأمريكي حسب القطر الداخلي.تم التخلي عن هذه الممارسة لتحسين التوافق مع تركيبات الأنابيب التي يجب أن تتناسب عادةً مع OD للأنبوب ، ولكن كان لها تأثير دائم على المعايير الحديثة في جميع أنحاء العالم.

في أمريكا الشمالية والمملكة المتحدة ، عادةً ما يتم تحديد أنابيب الضغط حسب حجم الأنبوب الاسمي (NPS) والجدول الزمني (SCH).يتم توثيق أحجام الأنابيب بواسطة عدد من المعايير ، بما في ذلك API 5L و ANSI / ASME B36.10M (الجدول 1) في الولايات المتحدة و BS 1600 و BS 1387 في المملكة المتحدة.عادةً ما يكون سمك جدار الأنبوب هو المتغير المتحكم فيه ، ويسمح للقطر الداخلي (ID) بالتغير.يبلغ تباين سمك جدار الأنبوب حوالي 12.5 بالمائة.

في باقي أنحاء أوروبا ، تستخدم أنابيب الضغط نفس معرفات الأنابيب وسمك الجدار مثل حجم الأنبوب الاسمي ، ولكنها تسميها بقطر متري اسمي (DN) بدلاً من NPS الإمبراطوري.بالنسبة إلى NPS الأكبر من 14 ، فإن DN يساوي NPS مضروبًا في 25. (ليس 25.4) تم توثيق هذا بواسطة EN 10255 (سابقًا DIN 2448 و BS 1387) و ISO 65: 1981 ، وغالبًا ما يطلق عليه DIN أو أنبوب ISO .

تمتلك اليابان مجموعتها الخاصة من أحجام الأنابيب القياسية ، والتي تسمى غالبًا أنابيب JIS.

حجم أنبوب الحديد (IPS) هو نظام قديم لا يزال يستخدم من قبل بعض الشركات المصنعة والرسومات والمعدات القديمة.رقم IPS هو نفسه رقم NPS ، لكن الجداول كانت مقتصرة على Standard Wall (STD) و Extra Strong (XS) و Double Extra Strong (XXS).STD مطابق لـ SCH 40 لـ NPS 1/8 إلى NPS 10 ، ضمناً ، ويشير إلى 0.375 ″ سمك جدار لـ NPS 12 وأكبر.XS مطابق لـ SCH 80 لـ NPS 1/8 إلى NPS 8 ، ضمناً ، ويشير إلى سمك جدار 0.500 لـ NPS 8 وأكبر.توجد تعريفات مختلفة لـ XXS ، ولكنها لا تتطابق أبدًا مع SCH 160. إن XXS في الواقع أكثر سمكًا من SCH 160 لشامل NPS 1/8 إلى 6 ، بينما SCH 160 أكثر سمكًا من XXS لـ NPS 8 وأكبر.

نظام قديم آخر هو حجم أنبوب حديد الدكتايل (DIPS) ، والذي يحتوي بشكل عام على ODs أكبر من IPS.

يتبع أنبوب السباكة النحاسية للسباكة السكنية نظامًا مختلفًا تمامًا في الحجم في أمريكا ، غالبًا ما يسمى حجم أنبوب النحاس (CTS) ؛انظر نظام المياه المحلية.حجمها الاسمي ليس القطر الداخلي ولا الخارجي.الأنابيب البلاستيكية ، مثل PVC و CPVC ، لتطبيقات السباكة لها أيضًا معايير تحجيم مختلفة [غامضة].

تستخدم التطبيقات الزراعية أحجام PIP ، والتي تعني أنابيب الري البلاستيكية.تأتي PIP في تصنيفات ضغط تبلغ 22 رطل لكل بوصة مربعة (150 كيلو باسكال) ، و 50 رطل لكل بوصة مربعة (340 كيلو باسكال) ، و 80 رطل لكل بوصة مربعة (550 كيلو باسكال) ، و 100 رطل لكل بوصة مربعة (690 كيلو باسكال) ، و 125 رطل لكل بوصة مربعة (860 كيلو باسكال) ومتوفرة بشكل عام بأقطار 6 ، 8 و 10 و 12 و 15 و 18 و 21 و 24 بوصة (15 و 20 و 25 و 30 و 38 و 46 و 53 و 61 سم).

المعايير
يتم تنظيم تصنيع وتركيب أنابيب الضغط بإحكام من خلال سلسلة كود ASME “B31 مثل B31.1 أو B31.3 والتي تستند إلى ASME Boiler and Pressure Vess Code (BPVC).هذا القانون له قوة القانون في كندا والولايات المتحدة.تمتلك أوروبا وبقية العالم نظامًا مكافئًا من الرموز.عادة ما تكون أنابيب الضغط عبارة عن أنابيب يجب أن تحمل ضغوطًا أكبر من 10 إلى 25 ضغطًا جويًا ، على الرغم من اختلاف التعريفات.لضمان التشغيل الآمن للنظام ، يجب أن يفي تصنيع أنابيب الضغط وتخزينها ولحامها واختبارها وما إلى ذلك بمعايير الجودة الصارمة.

تتطلب معايير تصنيع الأنابيب عادة اختبار التركيب الكيميائي وسلسلة من اختبارات القوة الميكانيكية لكل حرارة من الأنابيب.يتم تشكيل حرارة الأنبوب من نفس سبيكة الصب ، وبالتالي لها نفس التركيب الكيميائي.قد ترتبط الاختبارات الميكانيكية بالكثير من الأنابيب ، والتي ستكون كلها من نفس الحرارة وخضعت لنفس عمليات المعالجة الحرارية.تقوم الشركة المصنعة بإجراء هذه الاختبارات والإبلاغ عن التركيب في تقرير تتبع المطحنة والاختبارات الميكانيكية في تقرير اختبار المواد ، وكلاهما يشار إليه بالاختصار MTR.تسمى المواد التي تحتوي على تقارير الاختبار المرتبطة هذه بأنها قابلة للتتبع.بالنسبة للتطبيقات الحرجة ، قد يلزم التحقق من طرف ثالث من هذه الاختبارات ؛في هذه الحالة ، سينتج معمل مستقل تقرير اختبار المواد المعتمد (CMTR) ، وسيتم تسمية المادة بأنها معتمدة.

بعض معايير الأنابيب المستخدمة على نطاق واسع أو فئات الأنابيب هي:

نطاق API - الآن ISO 3183. على سبيل المثال: API 5L Grade B - الآن ISO L245 حيث يشير الرقم إلى قوة الخضوع في MPa
ASME SA106 Grade B (أنبوب فولاذي كربوني غير ملحوم لخدمة درجة حرارة عالية)
ASTM A312 (أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير الملحومة والملحومة)
ASTM C76 (أنبوب خرساني)
ASTM D3033 / 3034 (الأنابيب البلاستيكية)
ASTM D2239 (أنابيب بولي إيثيلين)
ISO 14692 (صناعات البترول والغاز الطبيعي. أنابيب البلاستيك المقوى بالزجاج (GRP). التأهيل والتصنيع)
ASTM A36 (أنبوب فولاذي كربوني للاستخدام الهيكلي أو الضغط المنخفض)
ASTM A795 (أنبوب فولاذي مخصص لأنظمة رشاشات الحريق)
تم تغيير API 5L في النصف الثاني من عام 2008 إلى الإصدار 44 من الإصدار 43 لجعله مطابقًا لمعيار ISO 3183. ومن المهم ملاحظة أن التغيير قد أوجد مطلبًا بأن الخدمة الحمضية ، وأنابيب المتفجرات من مخلفات الحرب ، تمر بتكسير مستحث بالهيدروجين (HIC ) لكل NACE TM0284 لاستخدامها في الخدمة الحامضة.

ACPA [الرابطة الأمريكية لأنابيب الخرسانة]
AWWA [American Water Works Association]
AWWA M45
تثبيت
غالبًا ما يكون تركيب الأنابيب أكثر تكلفة من المواد وقد تم تطوير مجموعة متنوعة من الأدوات والتقنيات والأجزاء المتخصصة للمساعدة في ذلك.عادةً ما يتم تسليم الأنابيب إلى العميل أو موقع العمل إما على شكل "عصي" أو أطوال أنابيب (عادةً 20 قدمًا (6.1 م) ، تسمى الطول العشوائي الفردي) أو يتم تصنيعها مسبقًا مع الأكواع والمحملات والصمامات في بكرة أنابيب مسبقة الصنع [أنبوب البكرة عبارة عن قطعة من الأنابيب والتجهيزات المجمعة مسبقًا ، وعادة ما يتم تحضيرها في متجر بحيث يكون التثبيت في موقع البناء أكثر كفاءة.].عادة ، الأنابيب التي يقل حجمها عن 2 بوصة (5.1 سم) ليست مسبقة الصنع.عادةً ما يتم تمييز بكرات الأنابيب برمز شريطي ويتم تغطية النهايات (بلاستيكية) للحماية.يتم تسليم مكبات الأنابيب والأنابيب إلى مستودع في وظيفة تجارية / صناعية كبيرة ويمكن الاحتفاظ بها في الداخل أو في ساحة وضع شبكية.يتم استرداد الأنبوب أو بكرة الأنبوب ، وترتيبها ، وتجهيزها ، ثم رفعها في مكانها.في العمليات الكبيرة ، يتم المصعد باستخدام الرافعات والرافعات وغيرها من رافعات المواد.عادةً ما يتم دعمها مؤقتًا في الهيكل الفولاذي باستخدام مشابك العوارض والأشرطة والرافعات الصغيرة حتى يتم توصيل دعامات الأنابيب أو تأمينها بطريقة أخرى.

مثال على أداة مستخدمة لتركيب أنبوب سباكة صغير (نهايات ملولبة) هو مفتاح ربط الأنبوب.عادة ما تكون الأنابيب الصغيرة ليست ثقيلة ويمكن رفعها إلى مكانها بواسطة عامل التركيب.ومع ذلك ، أثناء انقطاع المحطة أو إغلاقها ، يمكن أيضًا تصنيع الأنبوب الصغير (التجويف الصغير) مسبقًا لتسريع التثبيت أثناء الانقطاع.بعد تركيب الأنبوب سيتم اختباره للتأكد من عدم وجود تسريبات.قبل الاختبار ، قد تحتاج إلى التنظيف عن طريق نفخ الهواء أو البخار أو الشطف بسائل.

دعامات الأنابيب
عادةً ما يتم دعم الأنابيب من الأسفل أو من الأعلى (ولكن يمكن أيضًا دعمها من الجانب) ، باستخدام أجهزة تسمى دعامات الأنابيب.قد تكون الدعامات بسيطة مثل "حذاء" الأنبوب الذي يشبه نصف شعاع I الملحوم بأسفل الأنبوب ؛قد يتم "تعليقها" باستخدام clevis ، أو باستخدام نوع شبه منحرف من الأجهزة تسمى شماعات الأنابيب.قد تشتمل دعامات الأنابيب من أي نوع على نوابض ، أو مصدات ، أو مخمدات ، أو مجموعات من هذه الأجهزة للتعويض عن التمدد الحراري ، أو لتوفير عزل الاهتزاز ، أو التحكم في الصدمات ، أو تقليل إثارة اهتزاز الأنبوب بسبب حركة الزلزال.بعض المخمدات عبارة عن مواسير لتدفق السوائل ، ولكن قد تكون المخمدات الأخرى عبارة عن أجهزة هيدروليكية نشطة لها أنظمة متطورة تعمل على إخماد ذروة الإزاحة بسبب الاهتزازات المفروضة خارجيًا أو الصدمات الميكانيكية.قد تكون الحركات غير المرغوب فيها ناتجة عن عملية مشتقة (مثل مفاعل الطبقة المميعة) أو من ظاهرة طبيعية مثل الزلزال (حدث أساس التصميم أو DBE).

عادة ما يتم إرفاق مجموعات شماعات الأنابيب بمشابك الأنابيب.يجب تضمين التعرض المحتمل لدرجات الحرارة المرتفعة والأحمال الثقيلة عند تحديد المشابك المطلوبة. [10]

انضمام
المقال الرئيسي: الأنابيب والتجهيزات السباكة
عادة ما يتم ربط الأنابيب باللحام ، باستخدام الأنابيب والوصلات الملولبة ؛ختم الوصلة بمركب خيط الأنبوب ، بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) ، شريط مانع للتسرب ، أو أوكوم ، أو سلسلة PTFE ، أو باستخدام اقتران ميكانيكي.عادة ما يتم ربط أنابيب العملية باللحام باستخدام عملية TIG أو MIG.مفصل الأنابيب الأكثر شيوعًا هو اللحام التناكبي.يجب أن تحتوي نهايات الأنبوب المراد لحامها على إعداد لحام معين يسمى End Weld Prep (EWP) والذي يكون عادةً بزاوية 37.5 درجة لاستيعاب معدن اللحام بالحشو.أكثر خيوط الأنابيب شيوعًا في أمريكا الشمالية هو خيوط الأنابيب الوطنية (NPT) أو إصدار Dryseal (NPTF).تشمل خيوط الأنابيب الأخرى خيط الأنبوب القياسي البريطاني (BSPT) وخيط خرطوم الحديقة (GHT) ووصلة خرطوم الحريق (NST).

عادةً ما يتم ربط الأنابيب النحاسية عن طريق اللحام ، أو اللحام بالنحاس ، أو تركيبات الضغط ، أو الاشتعال ، أو العقص.قد يتم ربط الأنابيب البلاستيكية عن طريق اللحام بالمذيب ، أو الانصهار الحراري ، أو الختم المرن.

إذا كان الفصل المتكرر مطلوبًا ، فإن حواف الأنابيب المبطنة أو وصلات الوصلات توفر موثوقية أفضل من اللولب.قد يتم ربط بعض الأنابيب ذات الجدران الرقيقة من مادة مطيلة ، مثل النحاس الأصغر أو أنابيب المياه البلاستيكية المرنة الموجودة في المنازل لصانعي الثلج وأجهزة الترطيب ، على سبيل المثال ، بتركيبات الضغط.

حلقة رئيسية HDPE تم ربطها مع وصلة انصهار كهربائي.
يستخدم الأنبوب تحت الأرض نمط حشية "الضغط" للأنبوب الذي يضغط الحشية في فراغ يتكون بين القطعتين المتجاورتين.تتوفر وصلات الدفع في معظم أنواع الأنابيب.يجب استخدام مادة تشحيم وصلات الأنابيب في تجميع الأنبوب.في ظل الظروف المدفونة ، تسمح أنابيب الوصلات ذات الحشية بالحركة الجانبية بسبب تغير التربة بالإضافة إلى التمدد / الانكماش بسبب الفروق في درجات الحرارة. [11]غالبًا ما يتم ربط أنابيب الغاز والمياه البلاستيكية MDPE و HDPE بتركيبات الصهر الكهربائي.

عادةً ما يستخدم الأنبوب الكبير فوق الأرض وصلة ذات حواف ، والتي تتوفر بشكل عام في أنابيب حديد الدكتايل وبعض الأنابيب الأخرى.إنه نمط حشية حيث يتم ربط حواف الأنابيب المجاورة ببعضها البعض ، مما يؤدي إلى ضغط الحشية في مسافة بين الأنبوب.

كما يتم استخدام الوصلات الميكانيكية المحززة أو الوصلات الفيكتورية بشكل متكرر للتفكيك والتجميع المتكرر.تم تطوير هذه الوصلات الميكانيكية المحززة في العشرينيات من القرن الماضي ، ويمكنها تشغيل ما يصل إلى 120 رطلاً لكل بوصة مربعة (830 كيلو باسكال) من ضغوط العمل ومتوفرة في المواد لتتناسب مع درجة الأنابيب.نوع آخر من أدوات التوصيل الميكانيكية هو تركيب أنبوب عديم الاشتعال (تشمل العلامات التجارية الرئيسية Swagelok و Ham-Let و Parker) ؛يستخدم هذا النوع من تركيبات الضغط عادةً في أنابيب صغيرة يقل قطرها عن 2 بوصة (51 مم).

عندما تنضم الأنابيب إلى غرف حيث تكون هناك حاجة إلى مكونات أخرى لإدارة الشبكة (مثل الصمامات أو المقاييس) ، يتم استخدام وصلات التفكيك بشكل عام ، من أجل تسهيل التركيب / الفك.

التركيبات والصمامات

تجهيزات الأنابيب النحاسية
تستخدم التركيبات أيضًا في فصل أو ربط عدد من الأنابيب معًا ولأغراض أخرى.تتوفر مجموعة متنوعة من وصلات الأنابيب القياسية ؛يتم تقسيمها بشكل عام إلى نقطة الإنطلاق ، أو المرفق ، أو الفرع ، أو المخفض / المكبر ، أو wye.تتحكم الصمامات في تدفق السوائل وتنظيم الضغط.تناقش هذه المواسير وأنابيب السباكة مقالات وصمامات بمزيد من التفصيل.

تنظيف
المقال الرئيسي: تنظيف الأنبوب

أنبوب يتراكم فيه الترسبات الكلسية ، مما يقلل القطر الداخلي إلى حد كبير.
يمكن تنظيف الأنابيب من الداخل بعملية تنظيف الأنبوب ، إذا كانت ملوثة بالحطام أو القاذورات.هذا يعتمد على العملية التي سيتم استخدام الأنبوب من أجلها والنظافة اللازمة لهذه العملية.في بعض الحالات ، يتم تنظيف الأنابيب باستخدام جهاز إزاحة يُعرف رسميًا باسم مقياس فحص خط الأنابيب أو "خنزير" ؛يمكن شطف الأنابيب أو الأنابيب كيميائيًا بالتناوب باستخدام محاليل متخصصة يتم ضخها من خلالها.في بعض الحالات ، حيث يتم العناية في تصنيع وتخزين وتركيب الأنابيب والأنابيب ، يتم تنظيف الخطوط بالهواء المضغوط أو النيتروجين.